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框架結(jié)構(gòu)的商業(yè)綜合體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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 框架結(jié)構(gòu)的商業(yè)綜合體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1  工程概況 

鑒于商業(yè)綜合體作為多功能的綜合結(jié)構(gòu)體，因此其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與普通結(jié)構(gòu)相比必定存在一些不同，而且要求應(yīng)該相對(duì)較為嚴(yán)格。本工程為某商業(yè)綜合體，主要用途為商業(yè)零售、購物超市等，建筑面積為11.8萬平方米，建筑層數(shù)為地上4層，地下1層；地下室主要用作設(shè)備房以及停車場(chǎng)。整個(gè)商業(yè)綜合體由大型購物廣場(chǎng)、影城及停車場(chǎng)、設(shè)備用房等配套設(shè)施組成。 

2  綜合體設(shè)計(jì)考慮因素 

1）結(jié)構(gòu)形式選取。

對(duì)于商業(yè)綜合體來說，其主要設(shè)計(jì)為低層的建筑，但其每一層的建筑面積又較大，從建筑高度考慮在結(jié)構(gòu)選型上主要選取框架結(jié)構(gòu)，而較少采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。對(duì)于綜合體作為裙房的情況來分析，綜合體設(shè)計(jì)對(duì)于塔樓與裙房之間不能分縫時(shí)，可能存在塔樓偏置，綜合體作為裙房盡量采用框架結(jié)構(gòu)，必要時(shí)也可考慮框架剪力墻結(jié)構(gòu)。對(duì)于商業(yè)綜合體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說，其由于建筑設(shè)計(jì)要求，一般都會(huì)設(shè)計(jì)成超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)等，因此對(duì)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的綜合體設(shè)計(jì)必須要考慮到溫差應(yīng)力問題。如果對(duì)于溫差較小時(shí)則溫度應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)不會(huì)造成太大影響，則可采取拉通一般板面鋼筋的做法來實(shí)現(xiàn)，而不需要采取混凝土中加纖維、預(yù)應(yīng)力或膨脹劑等措施。 

但值得注意的是，有部分商業(yè)綜合體會(huì)存在大跨度及大懸挑結(jié)構(gòu)。對(duì)于這種情況設(shè)計(jì)實(shí)踐表明，室內(nèi)步行街中庭、室內(nèi)步行街橋梁跨度約16 m~20 m，結(jié)構(gòu)高度控制在800，當(dāng)普通梁無法滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，優(yōu)選采用單向有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁，或者與機(jī)電配合，在滿足業(yè)主凈空要求的前提下適當(dāng)增加梁高，原則上不選用純鋼結(jié)構(gòu)。 

2）結(jié)構(gòu)設(shè)縫。

鑒于商業(yè)綜合體的地下室一般都考慮作為地下車庫，因此對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)縫問題，一般都不建議設(shè)置永久縫；而對(duì)于地上部分結(jié)構(gòu)設(shè)置永久縫時(shí)也應(yīng)盡量保證業(yè)態(tài)完整，避免對(duì)步行街產(chǎn)生不利影響；如有可能，應(yīng)避免形成塔樓重心偏置超過20%的復(fù)雜多塔結(jié)構(gòu)。分縫后的結(jié)構(gòu)單元長(zhǎng)度宜按照不超過150 m控制。結(jié)構(gòu)上的設(shè)縫考慮還必須根據(jù)業(yè)態(tài)劃分，一般可**把步行街與綜合樓、百貨樓、娛樂樓分開，步行街再分為二～三段為宜，但實(shí)際設(shè)縫應(yīng)結(jié)合具體項(xiàng)目確定。對(duì)于室外步行街，**把連接兩側(cè)建筑的過街橋兩端設(shè)置限位滑動(dòng)支座的方式，使室外步行街與商業(yè)綜合體斷開。單建的室外步行街部分按照規(guī)范要求劃分結(jié)構(gòu)單元。 

3）結(jié)構(gòu)構(gòu)件考慮。

①對(duì)于綜合體的地下室頂板來說，**設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明，頂板適宜采取大板結(jié)構(gòu)，同時(shí)要確保頂板的板厚必須滿足規(guī)范規(guī)定，因此頂板適宜采用180 mm厚，這樣有效地充分發(fā)揮厚板的承載力，從而使得整個(gè)頂板設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)合理。如果有特殊情況而不能做成大板形式，則頂板板厚可以減薄至120 mm。但考慮到商業(yè)綜合體主要用于超市和商業(yè)街等，鑒于超市荷載較大，頂板結(jié)構(gòu)類型適宜選取井字梁布置較為經(jīng)濟(jì)。雖然井字梁結(jié)構(gòu)形式施工復(fù)雜，并不利于施工，但從眾多的工程實(shí)踐表明，井字梁式其經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)明顯，所以筆者也建議采用該結(jié)構(gòu)類型；②對(duì)于綜合體的露面設(shè)計(jì)，考慮到其建筑內(nèi)部需要設(shè)計(jì)為大空間，因此對(duì)于大空間樓面或屋面結(jié)構(gòu)布置優(yōu)先采用2700~3000間距單向次梁布置，一般情況普通混凝土梁可以滿足要求。對(duì)于凈空要求較高的情況，則可考慮采取井字梁結(jié)構(gòu)或單向有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁；③對(duì)于綜合體框架梁截面選取，對(duì)于6、7度抗震區(qū)，跨度為8米左右的柱網(wǎng)，框架梁截面可采用300×700 mm較為經(jīng)濟(jì)，其可有效地減少箍筋用量。而對(duì)于次梁如計(jì)算允許則適宜選取250×550 mm，這樣可以有效地避免設(shè)置構(gòu)造腰筋。其他情況根據(jù)計(jì)算選擇，但要考慮梁高設(shè)計(jì)必須滿足建筑設(shè)計(jì)要求的凈空高度；④對(duì)于綜合體的地下室主要用作車庫，對(duì)于要考慮地下室底板抗浮問題，基礎(chǔ)底板宜采用下翻柱帽無梁板結(jié)構(gòu)形式，柱帽可根據(jù)地質(zhì)情況等而選取獨(dú)立柱基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)或樁承臺(tái)，而不宜采用梁板結(jié)構(gòu)。對(duì)于無梁板形式的底板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其計(jì)算及配筋按照無梁樓蓋設(shè)計(jì)，柱間不必設(shè)置拉梁（或暗梁），同時(shí)應(yīng)當(dāng)合理確定相關(guān)計(jì)算參數(shù)；⑤對(duì)于綜合體地下室的外墻設(shè)計(jì)。地下室外墻配筋表達(dá)方式應(yīng)采用分離式配筋，根據(jù)彎矩包絡(luò)圖配筋。并且地下室外墻分布筋配筋率宜適當(dāng)提高，分布鋼筋間距不宜超過150。除上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造或計(jì)算需要外，地下室外墻內(nèi)不宜設(shè)置扶壁柱以及暗梁。地下室底板建議一般不挑出外墻，以有效地減少開挖土方。 

3  綜合體結(jié)構(gòu)實(shí)踐 

鑒于本綜合體考慮為多層商業(yè)建筑，建筑設(shè)計(jì)柱網(wǎng)為9.0 m×9.0 m。對(duì)該綜合體結(jié)構(gòu)類型選取上考慮采用框架結(jié)構(gòu)，樓面采用井字梁結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告本工程采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)。同時(shí)針對(duì)業(yè)主要求樓面荷載比較高的特點(diǎn)，其荷載采取7.0 kn/m2及10 kn/m2，從而框架梁截面采用400×800，次梁采用200×650，盡量提高次梁的高度以減少鋼筋用量。對(duì)框架柱盡量采用高標(biāo)號(hào)砼以減少柱子截面，減少配筋量。另外，中庭大跨處采用鋼與混凝土組合梁結(jié)構(gòu)，有效減輕結(jié)構(gòu)自重，增加建筑使用凈高，避免高空支模施工。 

結(jié)合建筑配置要求，本綜合體的地下均不設(shè)永久伸縮縫，但采取以下構(gòu)造措施和施工措施來減少溫度和混凝土收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響：①對(duì)頂層、底層、山墻和縱墻端開間等溫度變化影響較大的部位提高配筋率；②頂層加強(qiáng)保溫隔熱措施；③每隔30 m～40 m間距留出施工后澆帶，帶寬為800 mm～1000 mm，鋼筋采用搭接接頭，后澆帶混凝土宜在兩個(gè)月后澆灌；④采用收縮小的水泥、減少水泥用量、在混凝土中加入適量的外加劑；⑤提高每層樓板的構(gòu)造配筋率；⑥對(duì)辦公樓采用部分預(yù)應(yīng)力筋。 

鑒于本綜合體結(jié)構(gòu)不采取設(shè)縫考慮，必須采取措施來滿足其沉降，結(jié)合本工程特點(diǎn)，采取以下措施：①適當(dāng)擴(kuò)大建筑基礎(chǔ)底面積，以減少基底單位面積上的壓力；②**設(shè)置后澆帶，后澆帶宜設(shè)在車庫一側(cè)，后澆帶的澆灌時(shí)間宜在高層主體結(jié)構(gòu)完工以后；③結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算沉降，設(shè)計(jì)時(shí)為了考慮沉降對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響，**加強(qiáng)連接處梁板的配筋等。 

鑒于本綜合體樓板結(jié)構(gòu)采取大板結(jié)構(gòu)，因此必須考慮板裂縫控制問題。本工程設(shè)計(jì)時(shí)著重加強(qiáng)鋼筋混凝土大跨度板裂縫的預(yù)防措施。根據(jù)以往大跨度板易出現(xiàn)角部裂縫的問題，本設(shè)計(jì)采取以下措施來預(yù)防出現(xiàn)裂縫：①在大板四角上部的1/4l（l為雙向板短邊尺寸）范圍內(nèi)，配置附加鋼筋網(wǎng) 6@150；②對(duì)于特大跨板，跨中板頂宜配支座一半的拉通筋；③由于大板的陰角部位應(yīng)力集中，因此兩個(gè)方向的負(fù)筋不宜小于同一方向的2倍；④在埋設(shè)pvc管的板中，沿管線上方宜配一層6@300 l=300 mm的鋼筋。 

4  結(jié)束語 

文章**結(jié)合某商業(yè)綜合體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例，分別就頂板、樓板、底板以及結(jié)構(gòu)選型等方面提出了可行的設(shè)計(jì)思路，總結(jié)了綜合體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所采取的成功經(jīng)驗(yàn)，可為同類工程提供參考。